熱聲熱機回熱器特性研究.pdf

1、回熱器作為熱聲熱機的關鍵部件，其深層的熱聲轉(zhuǎn)換機理一直是國內(nèi)外相關領域的研究重點。本文在前人工作基礎上，主要從回熱器本身的結構動力學特性出發(fā)，對熱聲回熱器內(nèi)的聲輻射特性、結構頻率和振動特性進行了理論分析、數(shù)值模擬和實驗研究工作。
　　 針對回熱器的結構特性，對回熱器內(nèi)的結構聲理論進行了介紹，分析了回熱器內(nèi)結構聲產(chǎn)生的兩種激勵方式-聲激勵和振動激勵的產(chǎn)生和對熱聲系統(tǒng)內(nèi)部聲場的影響。提出了利用近場聲全息技術研究熱聲內(nèi)部聲場的各種聲參

2、量以及熱聲系統(tǒng)內(nèi)的聲全息數(shù)據(jù)的測量方法；建立了三維板疊回熱器模型，分別對板厚和板間距為0.6mm、0.8mm和1.0mm的回熱器進行了靜力學分析、模態(tài)分析及諧振動下的動力參數(shù)等的響應研究；在對實驗臺進行改進的基礎上，對板厚為0.6mm和板間距為0.6mm的板疊進行了實驗研究，并與蜂窩陶瓷和金屬絲網(wǎng)兩種不同形式回熱器在熱聲熱機內(nèi)工作的主要性能參數(shù)進行了實驗對比。
　　 主要得出：(1)不同板厚的回熱器的固有頻率相差較大，而板間距對

3、回熱器的固有頻率影響較小。(2)不同結構的回熱器呈現(xiàn)不同的振動模態(tài)和振型；回熱器的各動力學參數(shù)在固有頻率附近達到最大；回熱器的中部位置是其對氣體微團作用最強的區(qū)域。(3)通過對多種不同結構參數(shù)的回熱器動力學頻率響應特性對比，得出0.6mm板厚和0.6mm板間距的板疊式回熱器對頻率的響應比較歸一，有利于起振階段熱聲系統(tǒng)內(nèi)能量的集中。(4)相同充氣壓力和加熱功率下，板疊回熱器熱聲熱機達到的壓比最高，陶瓷回熱器最低，絲網(wǎng)式回熱器介于兩者之間；